【正文】 在他的指導(dǎo)下這篇論文最終完成定稿。由于電力變壓器是輸配電網(wǎng)絡(luò)的重要設(shè)備之一，其能否安全穩(wěn)定運(yùn)行，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，希望本文的研究對(duì)電力變壓器在線監(jiān)測及故障診斷的發(fā)展起到一定的積極推動(dòng)作用。，在數(shù)值上也沒有嚴(yán)格的界限。變壓器作為變電站的重要設(shè)備,其安全性與可靠性將直接影響變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行,因此對(duì)變壓器實(shí)施在線監(jiān)測技術(shù)是電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)的必然需要。（4）加強(qiáng)帶電檢測裝備標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和使用管理制訂檢測設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和使用規(guī)范,嚴(yán)格設(shè)備進(jìn)網(wǎng)選型和檢測把關(guān),建立完善使用管理制度,明確溯源檢定周期、標(biāo)準(zhǔn)及使用操作方法,確保檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可信。（3）建設(shè)在線監(jiān)測設(shè)備綜合平臺(tái)目前運(yùn)行的部分在線監(jiān)測設(shè)備沒有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能,不利于相關(guān)人員了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),不能充分發(fā)揮在線監(jiān)測設(shè)備的作用。（1）完善在線監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)體系制訂在線監(jiān)測設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),是規(guī)范在線監(jiān)測設(shè)備必須具備的基本條件,驗(yàn)證其基本條件滿足性所必須進(jìn)行的試驗(yàn)及試驗(yàn)程序或方法,對(duì)在線監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行條件、測量精度、絕緣性能、溫度和耐濕熱性能、抗干擾性能和安全性,以及出廠和型式試驗(yàn)等提出具體要求。三相平衡式,將三相套管的試品電流引入一平衡檢測回路,如果平衡被破壞,則判斷某相套管出現(xiàn)異常。該技術(shù)相對(duì)比較成熟,不存在技術(shù)障礙。1號(hào)主變局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)屏幕顯示的截圖圖例43 220kV 1號(hào)主變局部放電統(tǒng)計(jì)圖圖例44 220kV 1號(hào)主變局部放電趨勢圖圖例45 220kV 1號(hào)主變狀態(tài)圖注：① 圖例4—圖例4圖例44中的數(shù)據(jù)是經(jīng)過了信號(hào)處理，A/D轉(zhuǎn)化之后由局部放電監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)放電情況進(jìn)行綜合判斷后得到最終數(shù)據(jù)。由于變壓器局部放電現(xiàn)場干擾源的復(fù)雜性，所以電流傳感器安裝的選位點(diǎn)應(yīng)盡量選擇靠近變壓器內(nèi)部容易出現(xiàn)局部放電的位置。其操作原理為將多個(gè)傳感器放置在被檢測的變壓器各個(gè)測試點(diǎn)上，然后與PDOMS831的通道連接。高頻電流傳感器卡在中性線接地線上，收集變壓器內(nèi)部的局部放電電脈沖信號(hào)。變壓器局部放電的在線監(jiān)測系統(tǒng) 變壓器局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)的檢測原理采用上述的電聲檢測原理對(duì)局部放電進(jìn)行檢測和定位。適用于定位及電容量大的試品。 變壓器局部放電在線監(jiān)測,能夠比油色譜監(jiān)測更能及時(shí)準(zhǔn)確地反映變壓器內(nèi)部的放電情況,而油色譜監(jiān)測需要等待氣體擴(kuò)散平衡后才能有所反應(yīng)。這種診斷方法得出主變存在中溫過熱故障（300℃～700℃），為了驗(yàn)證判斷的準(zhǔn)確性，將該日離線油色譜數(shù)據(jù)用改良三比值法計(jì)算，具體三比值法的編碼規(guī)則見第3章中表33 其中：C2H2/C2H4=0/=0 CH4/H2 =3=2C2H4/C2H6=3=1得出的編碼結(jié)果為0，2，1，診斷結(jié)果為中溫過熱故障（300℃～700℃），與在線油色譜數(shù)據(jù)的診斷結(jié)果一致，由此可以看出油色譜在線監(jiān)測故障診斷功能的準(zhǔn)確性是可以保證的。從油色譜數(shù)據(jù)的對(duì)比來看，在線油色譜數(shù)據(jù)與離線油色譜數(shù)據(jù)的變化趨勢基本一致，但從數(shù)據(jù)的絕對(duì)值來看，二者的差異比較明顯。整體結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單。光聲光譜法光聲光譜法監(jiān)測裝置利用物質(zhì)的光聲效應(yīng),氣體光聲效應(yīng)是由氣體分子吸收電磁輻射(如紅外輻射等)所致。根據(jù)油氣分離和檢測的原理不同可分為：氣相色譜法、燃料電池法、光聲光譜法等。 4 變壓器在線監(jiān)測變壓器是電力網(wǎng)中最重要的設(shè)備之一，其常見的故障有局部放電、局部過熱、絕緣老化、鐵心多點(diǎn)接地、調(diào)壓開關(guān)失靈和套管故障、冷卻裝置故障等，盡管電網(wǎng)對(duì)主變壓器配置了許多繼電保護(hù)裝置，但保護(hù)動(dòng)作在變壓器故障后用于切除故障，是避免事故擴(kuò)大的有效措施，不足以可靠地監(jiān)視變壓器運(yùn)行。對(duì)總烴起始含量很低的情況，不宜采取此判據(jù)。因此，必須考慮故障的發(fā)展趨勢，也就是故障點(diǎn)的產(chǎn)氣速率。在密封設(shè)備里，空氣也可能經(jīng)泄漏而進(jìn)入變壓器油中，這樣，油中的CO2濃度將以空氣的比率存在。 表34故障類型判斷方法編碼組合故障類型判斷C2H2 /C2H4CH4 /H2C2H4 /C2H60 0 1低溫過熱（低于150℃） 2 0低溫過熱（150℃～300℃） 21中溫過熱（300℃～700℃）0，1，2 2高溫過熱（高于700℃）1 0局部放電10，10，1，2低能放電20，1，2過熱兼低能放電20，10，1，2電弧放電 20，1，2過熱兼電弧放電（3）對(duì)CO和CO2的判斷 當(dāng)故障涉及到固體絕緣時(shí)，會(huì)引起C0和CO2含量的明顯增長。對(duì)氣體含量正常,且無增長趨勢的設(shè)備,比值沒有意義。此外，還應(yīng)注意油冷卻系統(tǒng)附屬設(shè)備（如潛油泵)的故障產(chǎn)生的氣體也會(huì)進(jìn)人到變壓器本體的油中。在熱和電故障情況下，也會(huì)產(chǎn)生這些氣體。 當(dāng)變壓器內(nèi)部進(jìn)水受潮時(shí)，油中水分和含濕氣的雜質(zhì)容易形成“小橋”，導(dǎo)致局部放電而產(chǎn)生H2?；鸹ǚ烹姷奶卣鳉怏w也以C2HH2為主，因故障能量小，一般總烴含量不高。 （1）電弧放電 以線圈的匝、層間擊穿為多見，其次是引線斷裂或?qū)Φ亻W絡(luò)，或分接開關(guān)飛弧等故障模式。當(dāng)熱應(yīng)力只引起熱源處絕緣油分解時(shí)，所產(chǎn)生的特征氣體主要是CHC2H4，它們的部和占總烴的80%，且CH4所占比例隨著故障點(diǎn)溫度的升高而增加。 ②對(duì)于新投入的變壓器，油中一般不應(yīng)含有乙炔，其他組分含量也應(yīng)該很低。如變壓器油中氣體濃度超過表3－1中（2）項(xiàng)規(guī)定的值，就被確認(rèn)為內(nèi)部有故障。新變壓器在投運(yùn)前和72小時(shí)試運(yùn)行期間，進(jìn)行油中氣體分析是很重要的。 （3）發(fā)生局部放電時(shí)，絕緣油分解的氣體主要是氫氣、烷和乙炔，發(fā)生火花放電時(shí)，則有較多的乙炔。所以對(duì)油中溶解氣體的監(jiān)測和分析是變壓器絕緣診斷的重要內(nèi)容。無載分接開關(guān)的常反映在開關(guān)彈簧壓力不足，滾輪壓力不足，壓力不均，接觸不良，接觸面過小，接觸電阻增大，燒傷，引線連接不良，此外分接開關(guān)相互絕緣距離不夠等等。造成鐵芯故障原因有制造安裝和檢修過程中疏忽。然后是過電壓的影響：雷擊過電壓，由于波頭陡度會(huì)引起繞組的縱絕緣上電壓分布不均，可能引起放電，使固定絕緣材料受到破壞。放電電壓降低，介質(zhì)損耗因素增大，進(jìn)一步加速油的老化和劣化，水分是影響油的絕緣特性的重要因素之一。在強(qiáng)電場作用下，油泥的反應(yīng)生成速度加快，粘附于絕緣材料或變壓器箱殼邊緣，影響變壓器的散熱，又加速了絕緣材料老化。其原因主要有安裝、檢修過程中，一些雜質(zhì)混入油中；另一方面運(yùn)行中密封不良，（如通過油枕、呼吸進(jìn)入潮氣，使油中含水量過高）。絕緣性能劣化包括纖維脆裂，即受熱過度，使水分從纖維材料中脫離，或長期受熱，纖維中的水分被進(jìn)一步排出，其結(jié)果使纖維材料脆化，纖維材料的機(jī)械強(qiáng)度下降。此外還有檢修過程中，器身暴露空氣中時(shí)間過長，空氣中溫度過大造成絕緣受潮。 （５）變壓器進(jìn)水受潮的故障。B、密封材料質(zhì)量低劣、老化是變壓器連接部位滲漏的主要原因。閃絡(luò)放電一般不會(huì)很快引起絕緣擊穿，而可以通過油的色譜分析，局部放電量檢測或輕瓦斯動(dòng)作等監(jiān)視、發(fā)現(xiàn)它。其介電常數(shù)小，容易引起放電，制造工藝不良，有尖角、毛刺、漆瘤等放電以及金屬導(dǎo)體接觸不良引起的放電。 變壓器突發(fā)短路可能引起絕緣熱故障，因短路電流值將高達(dá)額定電流17倍以上，使繞組線圈產(chǎn)生很大熱量，線圈等絕緣材料嚴(yán)重受損使其形成繞組擊穿損壞事故。正常運(yùn)行時(shí)鐵心必須是一點(diǎn)接地，以消除鐵心上形成懸浮電位的可能，但鐵心發(fā)生兩點(diǎn)及以上接地時(shí)，由于處于高電磁場強(qiáng)之中，鐵芯間不同地點(diǎn)受電磁場強(qiáng)不一樣，因而會(huì)有不均勻的電位，使接地點(diǎn)形成環(huán)流，造成發(fā)熱故障，引起局部溫升。在大型變壓器、互感器中由于雜散損耗很大，在其鐵芯的夾件拉桿等個(gè)別部位產(chǎn)生局部過熱。主要有引線分流故障，因裝配、檢修等不良使引線導(dǎo)線絕緣破損，造成裸銅線與套管的銅管內(nèi)壁相碰，產(chǎn)生分流放電而過熱。繞組的冷卻油路堵塞，使繞組絕緣老化嚴(yán)重，繞組內(nèi)部溫升較高，局部出現(xiàn)過熱等。 變壓器的故障類型及產(chǎn)生的原因（1）變壓器的過熱故障是最常見的故障之一。 （1）變壓器的故障率隨著額定電壓的增高而增加。一般按照變壓器的用途進(jìn)行分類，也有按照結(jié)構(gòu)特征、相數(shù)多少、冷卻方式進(jìn)行分類的。 本課題研究的內(nèi)容論文共分五章，第一章為緒論部分，闡述了本課題研究的意義、背景以及電力變壓器在線監(jiān)測和故障的診斷；第二章對(duì)電力變壓器的常見故障及特征、故障原因以及目前常用的電力變壓器故障的檢測與診斷方法進(jìn)行分析；第三章主要介紹油性能指標(biāo)在線監(jiān)測及故障診斷方法；第四章針對(duì)目前電力變壓器實(shí)際出現(xiàn)的故障多為突發(fā)性故障而常規(guī)診斷方法無法正確解決的情況，提出了在線監(jiān)測技術(shù)；第五章是總結(jié)和展望部分，對(duì)本文的成果和不足分別進(jìn)行介紹。由原電力部主持，先后三次（分別在安徽、湖北、廣東三?。┱匍_了“全國電力設(shè)備絕緣帶電測試、診斷技術(shù)交流會(huì)”，之后國家電力公司安運(yùn)部在上海又召開了電力設(shè)備實(shí)施狀態(tài)維修研討會(huì)，對(duì)如何實(shí)施狀態(tài)維修，實(shí)施狀態(tài)維修的目標(biāo)，指出現(xiàn)行我國電力設(shè)備的預(yù)防性計(jì)劃檢修所存在的檢修周期短、檢修工期長、檢修費(fèi)用高等問題，提出電力設(shè)備實(shí)施狀態(tài)維修的必要性和如何積極穩(wěn)妥地實(shí)施檢修體制改革的必要性。I）在美國費(fèi)城成立，研究發(fā)電廠變電站的在線和定期監(jiān)測診斷技術(shù)，與艾迪斯通電廠開展?fàn)顟B(tài)維修工作，振動(dòng)分析、聲像分析、化學(xué)分析、熱成像技術(shù)及應(yīng)力應(yīng)變測量等的應(yīng)用，取得較好成績。 國內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)及現(xiàn)狀 狀態(tài)檢修（CBM，condition based maintenance）或預(yù)知性維修（PDM，predictive diagnostic maintenance），這種維修方式以設(shè)備當(dāng)前的實(shí)際狀況為依據(jù)，通過高科技的檢測手段，識(shí)別故